枯草芽孢杆菌对盐胁迫下高粱种子萌发、幼苗生长及其生理特性的影响

安明哲，张岩，张妤，徐敬业，王洋

(1.吉林省农业科学院，吉林 长春 130033；2.吉林省农业科学院农业经济与信息研究所，吉林 长春 130033；3.吉林省农业科学院花生研究所，吉林 公主岭 136100)

土壤盐碱化是限制种子萌发、植株生长和降低果实品质的主要非生物胁迫因素之一[1]，世界范围内近7%的土地面积和30%的农田受到土壤盐渍化影响[2]。我国东北地区的盐碱地是世界三大苏打盐碱土集中区之一，土壤盐渍化已经对农业生产和区域经济发展造成巨大危害。随着盐渍土面积的不断扩大[3]，如何有效利用和改良盐渍土地资源成为亟待解决的重大问题。

吉林省高粱种植面积连年超过9万hm2，出口量超过7 000 t/年，出口额超过300万美元/年，排名全国第二[4]。另外，高粱还是东北三省重要的杂粮作物之一，在农作物生产体系中具有不可替代的优势，因其具有一定的耐盐碱、耐旱能力且水分利用率高而成为种植业结构调整中重要的替代作物。然而，较多的研究表明，高粱种子萌发期和幼苗期对土壤高盐含量较敏感，且不同高粱品种表现出较大差异，土壤含盐量超过一定浓度时种子萌发率会明显降低，成苗率下降，且严重影响后期出穗能力，大幅降低产量[5，6]。因此，在盐碱地上种植高粱时，通过一定方法提高种子萌发期和幼苗期的耐盐能力是提高产量的首要问题。

芽孢杆菌(Bacillus)是一类重要的根际微生物，大量的芽孢杆菌具有促生和防病作用[7，8]。研究表明，一些芽孢杆菌具有提高植物耐盐碱、耐干旱、耐低温的能力，可长期定殖在植物根系，诱导建立耐盐体系，调节植物的生长发育体系和一系列生理变化，从而提高植物的耐盐能力，保证正常生长:Hafsa等[9]研究发现，定殖在小麦根系的枯草芽孢杆菌D7能够大量分泌生长素吲哚乙酸(IAA)，促进小麦根系生长，并进一步与体内的耐盐物质结合来提高小麦的耐盐能力；Ouhaddou等[10]研究表明，根际促生菌可侵染生菜根系，通过提高生菜体内抗氧化酶活性和渗透调节物质含量来缓解盐胁迫；Wu等[11]研究发现，耐盐芽孢杆菌能够通过调节植物激素水平、调节脂质过氧化、积累甜菜碱和排除体内Na＋来诱导小麦的应激反应，从而促进小麦生长，提高其耐盐胁迫能力。因此，筛选耐盐碱根际促生菌并利用其提高作物的耐盐碱能力、促进作物生长、提高作物产量是盐碱地综合治理和利用的重要研究方向。

本研究以前期课题组筛选获得的一株根际枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis，编号:SN3)为试验菌株，以高粱品种吉杂319为试材，通过测定SN3对盐胁迫下高粱种子萌发指标、幼苗生长指标以及苗期根系渗透调节物质含量和抗氧化酶活性的影响，探究其对盐胁迫下高粱种子萌发和幼苗的促生作用，以期初步解释枯草芽孢杆菌(SN3)对盐胁迫下高粱种子萌发和幼苗生长的作用机制，为盐碱地高粱种植提供技术依据和参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试枯草芽孢杆菌菌株(Bacillus subtilis，编号:SN3)从吉林盐碱地(125.12156°E，42.5675°N)土壤中分离得到，保存于吉林省农业科学院作物资源研究所。供试高粱品种吉杂319来源于吉林省农业科学院作物资源研究所。通用营养土购自申之北园艺旗舰店，有机质含量为324 g/kg、总氮10.1 g/kg、有效磷24.06 mg/kg、速效钾364 mg/kg，pH 6.29。

1.2 试验方法

1.2.1 菌体制备 取甘油保存的SN3试管种，划线培养于固体LB培养基平板上，37℃培养24 h，次日接种于液体LB培养基(250 mL锥形瓶，装LB培养液100 mL)中，37℃、140 r/min摇床培养48 h，5 000 r/min离心10 min，分离收集菌体，分离后的发酵液4℃保存。之后，菌体用无菌蒸馏水振荡清洗3次，相同条件下离心并收集干净菌体，用无菌水稀释并调整水量使菌悬液在600 nm下的OD值为0.8，4℃保存。

1.2.2 不同浓度NaCl胁迫下的种子萌发试验试验于2022年2—7月在吉林省农业科学院作物资源研究所温室大棚内进行。将低温保存的高粱种子于25℃下放置24 h，再选取颗粒饱满一致、无虫眼的种子，用无菌水冲洗3次、浸泡12 h，去掉漂浮种子后用0.2%高锰酸钾溶液浸种20 min，无菌水冲洗3遍，备用。NaCl溶液配制:分别用无菌水配制出0、50、100、150、200、250、300 mmol/L的NaCl溶液，121℃灭菌15 min，冷却至室温备用。将高粱种子置于底部铺有2层滤纸的发芽盘中，每盘20粒，分别加入不同浓度NaCl溶液15 mL，每个浓度处理重复3次。发芽盘置于人工气候箱中，28℃、LED光/暗为14 h/10 h下培养。

1.2.3 菌株SN3对盐胁迫下种子萌发的影响试验 将筛选并经消毒后的种子分别进行以下4个浸泡处理。其中，A处理:菌株发酵液(不含菌体)；B处理:菌悬液(不含发酵液)；C处理:LB液体培养液(不含菌体和发酵液)；D处理:无菌蒸馏水。高粱种子在不同处理液下浸泡8 h，然后置于底部铺有2层滤纸的发芽盘中，每个发芽盘20粒，每个处理6盘。配制出0、150 mmol/L NaCl溶液。每个处理分成两组，分别在2组发芽盘中倒入15 mL两种NaCl溶液，各3盘，置于人工气候箱中28℃、LED光/暗为14 h/10 h下培养。滤纸2天更换1次，同时倒入NaCl溶液15 mL。每隔12 h观察高粱种子的发芽情况，用游标卡尺测量胚芽、胚根长度。具体试验组别见表1。

1.2.4 菌株SN3对盐胁迫下高粱幼苗生长的影响试验 采用盆栽法在人工气候室中进行试验，幼苗生长条件为:28℃、LED光/暗为14 h/10 h、空气湿度65%～75%。加仑盆高12cm，直径16cm。每盆装入营养土600 g，播10粒种子。设置8个处理，每个处理3盆，组别见表1。每天观察种子萌发情况，当大部分幼苗高度大于3 cm时，开始进行盐胁迫试验，同时去掉弱苗，每盆留苗5株。第1天，每盆加入对应处理的SN3发酵液、SN3菌悬液、LB液体培养液、无菌蒸馏水50 mL，记为灌根处理第1次；5天后灌根第2次，常规管理；之后3天进行0、150 mmol/L NaCl溶液50 mL灌根处理，继续常规管理。盐胁迫15天时取幼苗，洗净根部，分别测量苗高、茎粗。将幼苗地上、地下部分开，洗净后用滤纸吸干表面水分，放入烘箱中105℃处理20 min后75℃烘干至恒重，分别称取地上干重和地下干重。采用氯化三苯基四氮唑(TTC)法测定高粱幼苗根系活力[12]。

表1 盐胁迫下高粱幼苗生长处理

1.3 测定项目及方法

1.3.1 高粱种子萌发指标测定 当胚根长度大于种子长度一半时，认定为该种子萌发。第一粒种子发芽后连续观察10天，于第2天、第5天、第10天记录种子的胚芽和胚根长度。

发芽率(%)＝10天发芽种子数/种子总数×100；

发芽势(%)＝5天发芽种子数/种子总数×100；

发芽指数＝Σ(第n天发芽种子数/相应种子发芽天数)；

活力指数＝发芽指数×(胚根长度＋胚芽长度)。

1.3.2 高粱幼苗生理生化指标测定 取幼苗根系，洗净后用滤纸吸干表面水分。各组均称取样品0.1 g，放入1.5 mL离心管中，再分别加入4℃保存的磷酸盐缓冲液0.9 mL，－80℃预冻8 h后在研磨器下制备成匀浆，再12 000 r/min低温离心5min，吸取上清液用于相关指标测定。可溶性糖、脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、活性氧(ROS)含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性采用南京建成生物工程研究所试验盒测定。

1.3.3 高粱根系离子含量测定 取烘干幼苗根系，研磨后称取粉末0.5 g，经过微波消煮、灰化制备成待测样品，用电感耦合等离子体法测定根系Na＋、K＋含量。

1.4 数据处理与分析

试验各项指标数据均测定3次，采用Microsoft Excel 2019进行处理，SPSS 19.0软件进行相关性分析，Graphpad prism 8.0软件作图，单因素方差分析差异显著性(P＜0.05)。

2 结果与分析

2.1 不同浓度NaCl胁迫对高粱种子发芽率的影响

由图1可见，无菌蒸馏水处理种子发芽率达到93.78%，盐胁迫显著降低种子发芽率，且随着NaCl浓度的增加发芽率降幅逐步增大，150 mmol/L NaCl处理下发芽率为57.67%，200 mmol/L NaCl时发芽率呈现断崖式下降，300 mmol/L NaCl时发芽率仅为1.75%。通过SPSS回归分析得到盐胁迫下种子发芽率的IC50值为144.66 mmol/L，为便于统计，后续试验选择的NaCl胁迫浓度为150 mmol/L。

图1 不同浓度NaCl胁迫对高粱种子发芽率的影响

2.2 菌株SN3对盐胁迫下高粱种子萌发的影响

从表2可知，非盐胁迫下，菌株发酵液＋水处理的高粱种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数均显著高于其它处理(P＜0.05)，菌悬液＋水、LB液体培养液＋水、水＋水处理之间的种子发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数均无显著差异，可见，SN3发酵液具有促进种子萌发的作用。

表2 不同处理高粱种子萌发情况

盐胁迫下，菌株发酵液＋NaCl、菌悬液＋NaCl、LB液体培养液＋NaCl、水＋NaCl处理的种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数均显著降低，可见，盐胁迫显著抑制高粱种子萌发。与水＋NaCl处理相比，菌悬液＋NaCl、LB液体培养液＋NaCl处理的种子萌发指标均无显著差异，而菌株发酵液＋NaCl处理的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数分别提高44.23%、41.91%、86.70%、84.48%(P＜0.05)。推测菌株SN3在发酵培养过程中产生某些活性物质，有助于提高种子的萌发率，而单独的菌悬液浸种因浸泡时间较短，菌株产生的活性物质含量低，未达到促进种子萌发的程度。

2.3 菌株SN3对盐胁迫下高粱幼苗生长和根系活力的影响

由表3可以看出，非盐胁迫下，LB液体培养液＋水、水＋水处理之间幼苗株高、茎粗、地上干重、地下干重均无显著差异，可见，在本试验条件下LB液体培养液对幼苗生长没有明显影响。与水＋水处理相比，菌株发酵液＋水、菌悬液＋水处理均显著提高幼苗株高、茎粗、地上干重和地下干重，表明菌株发酵液和菌悬液对幼苗生长具有促进作用。与菌株发酵液＋水处理相比，菌悬液＋水处理进一步显著提高株高、地上干重和地下干重，表明菌株发酵液中的活性物质只能短期促进幼苗生长，而SN3在高粱幼苗根系土壤中成功定殖后可不断产生促生物质。

表3 SN3对盐胁迫下高粱幼苗生长的影响

盐胁迫下，菌株发酵液＋NaCl、菌悬液＋NaCl、LB液体培养液＋NaCl、水＋NaCl处理幼苗株高、茎粗、地上干重、地下干重均受到显著抑制。与水＋NaCl相比，菌株发酵液＋NaCl、菌悬液＋NaCl处理幼苗株高、茎粗、地上干重、地下干重均显著提高，分别提高32.62%、21.86%、62.69%、23.68%和66.90%、42.21%、77.99%、34.21%。与菌株发酵液＋NaCl相比，菌悬液＋NaCl处理幼苗生长指标进一步提高，说明菌悬液对幼苗的促生作用显著大于单独的菌株发酵液。

由图2可知，4个盐胁迫处理幼苗的根系活力均显著低于非盐胁迫处理。非盐胁迫下，菌株发酵液＋水和菌悬液＋水处理的根系活力显著高于LB液体培养液＋水和水＋水处理。盐胁迫下，菌悬液＋NaCl处理幼苗的根系活力最高，其次是菌株发酵液＋NaCl处理，均显著高于LB液体培养液＋NaCl、水＋NaCl处理。虽然盐胁迫下菌株发酵液和菌悬液均能提高幼苗的根系活力，但仍难以恢复到非盐胁迫水平。

图2 不同处理对高粱幼苗根系活力的影响

2.4 菌株SN3对盐胁迫下高粱幼苗根系细胞渗透调节物质含量的影响

可溶性糖和脯氨酸作为植物体内重要的渗透调节物质，在植物受到非生物胁迫时会大量积累，降低细胞渗透势，维持细胞结构稳定，缓解外界环境造成的胁迫作用[13]。由图3可知，非盐胁迫下，高粱幼苗根系中两种渗透调节物质含量维持在一个较低水平，菌株发酵液＋水、LB液体培养液＋水与水＋水处理间无显著差异，而菌悬液＋水一定程度上提高两种渗透调节物质含量。

图3 不同处理高粱幼苗根系的可溶性糖和脯氨酸含量

盐胁迫下，菌株发酵液＋NaCl、菌悬液＋NaCl、LB液体培养液＋NaCl、水＋NaCl处理可溶性糖和脯氨酸含量显著高于对应的非盐胁迫处理，可见，NaCl溶液灌根对幼苗产生严重的胁迫作用，导致根系可溶性糖和脯氨酸含量显著上升。菌株发酵液＋NaCl、LB液体培养液＋NaCl、水＋NaCl处理根系脯氨酸含量不存在显著差异，而菌株发酵液＋NaCl处理可溶性糖含量显著高于LB液体培养液＋NaCl。与水＋NaCl相比，菌悬液＋NaCl处理可溶性糖和脯氨酸含量显著上升，分别提高26.37%、37.25%。表明菌株SN3在高粱幼苗根系土壤中定殖产生的代谢产物能刺激盐胁迫下根系中可溶性糖和脯氨酸积累，从而降低渗透胁迫损伤，增强抗逆性。

2.5 菌株SN3对盐胁迫下高粱幼苗根系中离子含量的影响

从表4中可知，非盐胁迫下，菌株发酵液＋水、菌悬液＋水、LB液体培养液＋水、水＋水处理间高粱幼苗根系的K＋含量、Na＋含量、K＋/Na＋值均无显著差异，K＋含量均大于24 mg/kg，Na＋含量均低于5 mg/kg，K＋/Na＋值均大于5。说明，非盐胁迫下这4个处理的高粱幼苗根系中K＋、Na＋水平维持在一个平衡状态，菌株发酵液、菌悬液灌根对根系离子平衡没有显著影响。

表4 不同处理高粱幼苗根系的离子含量

盐胁迫下，菌株发酵液＋NaCl、菌悬液＋NaCl、LB液体培养液＋NaCl、水＋NaCl处理根系Na＋含量均显著上升，K＋含量则显著下降，K＋－Na＋平衡被严重打破，说明盐胁迫对高粱幼苗根系产生严重的离子毒性。与水＋NaCl相比，菌株发酵液＋NaCl、菌悬液＋NaCl处理根系K＋含量显著升高，分别提高33.29%、102.84%；Na＋含量则显著降低，分别降27.74%、43.44%；K＋/Na＋比同样显著升高。表明盐胁迫下SN3菌悬液和发酵液灌根均具有缓解盐胁迫下根系离子失衡的作用，而菌悬液灌根效果更佳。

2.6 菌株SN3对盐胁迫下高粱幼苗根系ROS、MDA含量的影响

从图4可知，盐胁迫处理(菌株发酵液＋NaCl、菌悬液＋NaCl、LB液体培养液＋NaCl、水＋NaCl)幼苗根系超氧阴离子(O2·－)产生速率和MDA含量均显著高于非盐胁迫处理(菌株发酵液＋水、菌悬液＋水、LB液体培养液＋水、水＋水)。

图4 不同处理高粱幼苗根系的ROS、MDA含量

盐胁迫下，与水＋NaCl相比，LB液体培养液＋NaCl处理根系O2·－产生速率和MDA含量无显著差异，菌株发酵液＋NaCl、菌悬液＋NaCl处理O2·－产生速率和MDA含量显著降低，分别降20.52%、22.93%和38.53%、51.53%。与菌株发酵液＋NaCl相比，菌悬液＋NaCl处理O2·－产生速率和MDA含量显著降低，分别降22.66%和37.11%。表明SN3菌悬液和菌株发酵液灌根一定程度上能缓解盐胁迫对高粱幼苗根系细胞产生的氧化应激作用，以SN3菌悬液的效果更好。

2.7 菌株SN3对盐胁迫下高粱幼苗根系抗氧化酶活性的影响

图5显示，盐胁迫下，菌株发酵液＋NaCl、菌悬液＋NaCl、LB液体培养液＋NaCl、水＋NaCl处理根系SOD、POD活性均显著高于对应的非盐胁迫处理，而CAT活性均低于对应的非盐胁迫处理。非盐胁迫下，菌株发酵液＋水、LB液体培养液＋水、水＋水处理之间SOD、CAT、POD活性无显著差异，但均显著低于菌悬液＋水处理。可见，SN3定殖在幼苗根系或土壤中，可以提高植株的抗氧化活性，从而降低盐胁迫损伤。

图5 不同处理高粱幼苗根系的抗氧化酶活性

无论盐胁迫还是非盐胁迫下，菌悬液处理的SOD、POD、CAT活性均显著高于菌株发酵液、LB液体培养基及水处理，其次为菌株发酵液处理，表明菌株发酵液和菌悬液均能提高盐胁迫下高粱幼苗根系的酶活性，且菌悬液的作用更强。

2.8 高粱幼苗根系氧化应激指标与根系活力、渗透调节物质的相关性分析

从表5可以看出，根系活力、K＋与SOD、CAT、POD、MDA、ROS呈显著或极显著负相关。高粱幼苗在受到NaCl胁迫时根系K＋含量会显著降低，ROS大量积累对根系细胞造成氧化损伤，导致MDA含量增加，根系活力下降，此时体内抗氧化酶系统被激活，SOD、CAT、POD活性升高，从而清除过多的氧自由基，维持细胞内氧化和抗氧化平衡。SOD、POD、ROS与脯氨酸呈极显著或显著正相关，SOD、CAT、POD、MDA、ROS与可溶性糖、Na＋间均呈显著或极显著正相关，说明盐胁迫会导致根系Na＋含量显著上升，破坏根系离子平衡，植株会通过提高渗透调节物质(脯氨酸、可溶性糖)含量和抗氧化酶活性来提高抗逆性。

表5 高粱幼苗根系氧化应激指标与根系活力、渗透调节物质的相关系数

3 讨论

3.1 枯草芽孢杆菌SN3对盐胁迫下高粱幼苗的抗盐促生作用

研究表明，枯草芽孢杆菌对非生物胁迫(高盐、干旱、水淹等)具有较强的耐受性，且能协同提高根际植物的抗逆性[14，15]。陆叶[16]研究发现枯草芽孢杆菌对盐胁迫下的紫花苜蓿种子萌发和幼苗生长具有明显的促进作用；Hamid等[17]研究发现枯草芽孢杆菌Y16可通过提高盐胁迫下向日葵的K＋与Na＋比来缓解盐胁迫作用；Qi等[18]研究发现枯草芽孢杆菌可以通过提高黄瓜体内抗氧化酶活性来减轻盐胁迫作用，这些研究结果均表明枯草芽孢杆菌具有较强的缓解植物盐胁迫的作用。本研究结果显示，枯草芽孢杆菌SN3的发酵液能够显著提高高粱种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数；菌株发酵液和菌悬液都能促进高粱幼苗生长，显著提高根系活力。其原因可能是SN3在发酵和土壤定殖过程中产生了某些生物活性物质，如生长素、细胞分裂素、赤霉素等，激活了种子的休眠，促进根系生长，从而提高种子和幼苗的抗逆性。李丽艳等[19]研究表明，从盐地碱蓬筛选获得的耐盐促生芽孢杆菌具有较强的分泌生长素能力，从而促进燕麦生长；高亚慧[20]筛选获得的芽孢杆菌可通过分泌生长素、水杨酸、赤霉素对烟草产生促生作用。另有原因可能是，SN3在土壤中具有溶磷、解钾、分泌铁载体等作用，可为植株生长提供更全面的营养元素，进而促进幼苗生长[21，22]。

3.2 枯草芽孢杆菌SN3对盐胁迫下高粱幼苗根系的渗透调节作用

盐胁迫对植物的毒害作用之一就是使根系细胞内渗透势增强，导致根系水分吸收受阻，进而影响植物的新陈代谢能力[23]。可溶性糖、脯氨酸作为植物体内重要的渗透调节物质，盐胁迫时会起着重要的调节作用。Wang等[24]研究发现，盐胁迫下玉米幼苗体内可溶性糖和脯氨酸含量会显著上升，以此起着缓解盐胁迫作用；Rashedy等[25]研究发现，盐胁迫下叶面喷施脯氨酸溶液可提高石榴植株的渗透调节作用，从而提高产量。另有研究表明，盐胁迫下植株体内积累的渗透调节物质可降低细胞内的渗透势，使根系吸收的水分朝植物生长方向运输，进而调节植株适应盐胁迫环境的能力，提高抗逆性[26，27]。本研究结果显示，盐胁迫下高粱幼苗根系可溶性糖、脯氨酸含量均显著高于非盐胁迫处理，枯草芽孢杆菌SN3发酵液和菌悬液灌根后根系渗透调节物质含量进一步提高，且后者的渗透调节物质含量显著高于前者。这表明菌株SN3在根系或土壤中成功定殖后诱导产生了大量活性代谢产物，继而使高粱幼苗表现出较强的抗渗透胁迫能力。

植物生长发育离不开N、P、K等元素，这些营养元素不仅可以为植物合成各种代谢物质提供碳骨架，还在渗透调节中起着重要作用。盐胁迫会导致根系吸收大量的Na＋，Na＋是诱导植物产生离子毒害的主要离子，细胞质中大量的Na＋会排斥其它离子如K＋，严重影响植物吸收其它矿质元素，从而使植株出现缺素症。研究表明，植物细胞质内K＋含量高低与植物的耐盐性呈显著相关性，细胞质内K＋/Na＋值越高，植株的耐盐性越强[28，29]。本研究结果显示，盐胁迫下高粱幼苗根系Na＋含量显著升高，K＋含量显著降低，K＋/Na＋值随之降低；用枯草芽孢杆菌SN3发酵液和菌悬液灌根后，幼苗根系K＋含量显著上升，Na＋含量降低，K＋/Na＋值随之升高，说明两处理具有调节根系离子平衡的作用，可提高植株的耐盐性。

3.3 枯草芽孢杆菌SN3对盐胁迫下高粱幼苗根系氧化应激的作用

研究表明，盐胁迫下植物体内产生的大量活性氧(ROS)对细胞造成氧化损伤，通过攻击植物体内核酸、蛋白质、脂肪等产生脂质过氧化物丙二醛(MDA)，而MDA又会进一步使细胞膜发生脂质过氧化，导致膜的通透性增大，大量有害物质进入胞内，从而使植物的生理代谢功能发生紊乱[30]。为了维持细胞的氧化平衡，植物体内的抗氧化酶系统会被激活，表现为:SOD活性增强，将超氧阴离子(O2·－)分解成H2O2；CAT和POD活性也随之增强，将产生的H2O2进一步氧化分解成水，从而消除细胞的氧化应激损伤[31]。研究表明，盐胁迫下植物体内ROS、MDA含量和抗氧化酶活性均会明显提高，施加外源芽孢杆菌菌剂后，体内抗氧化酶活性会进一步提高，而ROS、MDA含量会显著降低，从而缓解盐胁迫作用[32]；Ali等[33]研究显示，盐胁迫下添加芽孢杆菌(PM25)可进一步提高玉米幼苗体内抗氧化酶相关基因的表达，使抗氧化酶水平显著升高，从而缓解盐胁迫造成的细胞氧化损伤；Azeem等[34]研究表明，耐盐芽孢杆菌(PM22)显著提高盐胁迫下玉米植株的抗氧化酶活性，降低H2O2、MDA含量。本研究结果表明，枯草芽孢杆菌SN3发酵液和菌悬液均能显著降低根系O2·－的产生速率和MDA含量，还显著提高根系SOD、CAT、POD活性，继而降低细胞的氧化应激作用，提高高粱的盐胁迫抗性；且盐胁迫下SN3菌悬液灌根的作用效果显著高于发酵液，说明SN3可在150 mmol/L NaCl胁迫土壤中成功定殖，可作为生物菌剂在盐碱地区用于提高植物的耐盐性。

4 结论

本研究表明，150 mmol/L NaCl胁迫会严重抑制高粱种子萌发和幼苗生长，且盐浓度越高，抑制作用越强；盐胁迫下幼苗根系活力显著降低，ROS、MDA含量则显著上升，根系K＋－Na＋平衡被打破，虽激活了抗氧化酶系统，促进了渗透调节物质积累，但无法抵御盐胁迫损伤，导致幼苗的生理代谢受阻。枯草芽孢杆菌SN3发酵液和菌悬液灌根则能显著提高盐胁迫下高粱幼苗的根系活力，促进根系可溶性糖、脯氨酸的积累，提高K＋/Na＋值，降低根系的渗透胁迫，维持细胞内外生理平衡，同时，还显著降低根系ROS、MDA含量，提高抗氧化酶(SOD、CAT、POD)活性，从而有效缓解盐胁迫损伤，提高高粱幼苗的抗盐性，促进其生长。